无损检测技术在钢结构建筑工程检测中的应用

2023-04-11毛学顺菏泽城建工程发展集团有限公司山东菏泽274000

中国房地产业 2023年7期

文／毛学顺菏泽城建工程发展集团有限公司山东菏泽 274000

引言：

现阶段,建筑行业发展已经步入成熟时期，工程建设各项工作建立相应体系，为了建筑行业向更好阶段发展，建筑企业开始专注于质量检测工作。从事专门检测工作的研究人员也在深入探索更加有效的检测手段，对现有检测方式进行补充。质量检测技术人员还需要不断丰富有关检测技术相关领域的知识，学习先进国内外检测方法并熟练掌握运用。检测工作相对专业，需要更多检测人才的支持，以此推进主体结构检测工作持续进步，促进建筑行业健康持续发展。

1.概述无损检测技术

这种检测技术就是在不会破坏有待检测物体的结构性能，依托部分物理技术手段对其质量开展相应的检测。不得不说，无损检测技术种类较多，最常用的包含超声无损检测、渗透探伤检测等方法。实际使用时，需要依据建设工程结构部位、材料等挑选相应的无损检测方法，不仅可以保证获得准确地检测结果，也能保证整个建设工程的质量。无损检测技术主要优点如下：

（1）远距离：随着信息技术的快速发展，使得无损检测技术与信息技术相互结合，有利于提高检测工作效果及水平。无损检测技术联合信息技术支持远距离开展检测工作，换言之，在建设工程检测部位安装相应的设备，从而获得这一位置的各类信息。与此同时，采集设施能将数据信息传送至相应的接收设备，工作人员依托计算机开展分析、总结工作，有利于减轻工作人员的压力，也能提高检测工作效率。

（2）连续性：建设工程传统检测方法因必须开展取样检验，则应重复开展取样、分开检验工作，导致整个检验工作连续性不佳，所用检测周期较长，难以即刻获得相应的检测结果。如果检测数量比较少，影响不够明显，但建设工程规模大、需要检测区域繁多，通过传统检测手段导致检测工作占用时间比较长，进而影响后续施工情况。通过无损检测技术支持对建设工程进行持久的检测，且实际检测中无需人为中断，能够保证数据的连续性、可靠性，提升检验数据的准确性，确保建设工程的施工进度。

（3）物理特性：无损检测技术就是借助声光电磁等物理特性，在不会损害或者影响检测对象性能基础上，对构件质量进行检测的一种技术。基于上述特性，在建设工程中随时可使用无损检测技术，便于工作人员掌握构件性能及质量信息，为建设施工企业掌握工程质量、合理使用材料提供重要的依据。

2.无损检测技术的优点

（1）不破坏被检测对象的整体结构。无损检测相比较其他检测形式，在不破坏被检测对象几何尺寸、外观质量、内部结构的前提下，通过科技手段，得到想要的检测数据。

（2）检测数据具有较高的准确性。通过多年经验积累和技术改革，无损检测数据的精度已达到无限接近真值，可对被检测对象的缺陷进行精准定位，并能检测出缺陷的尺寸、形状，实现了缺陷的定性和定量化。

（3）检测效率快、频率高。无损检测无须进行烦琐的准备工作，出具检测报告快，且无损检测对工程实体不构成任何的破坏，可以对所有被检测对象进行全覆盖。

（4）适用性强。无损检测设备小巧，操作方便，检测速度快，适用于各种复杂的环境，且检测后对环境不造成任何污染。检测方法具有多样性，一项检测数据可通过多种方法或仪器检测，也可相互交叉验证检测结果是否准确。

（5）节约成本。相对于施工单位而言，无损检测技术可以对施工所需的原材料进行全覆盖检测，杜绝了不合格或存在缺陷的材料进场，同时也降低了因材料不合格造成的返工损失。相对于检测单位而言，购置仪器后经常维修保养，可长期使用。

3.无损检测技术在钢结构建筑工程中的应用

3.1 射线检测

根据缺陷显示方法的不同，射线检测分为射线照相探伤、射线实时图象法等；根据射线源类型的不同，分为X射线和γ 射线两类。以射线照相检测为例，应用到内部缺陷介质对射线能量衰减差异化的特征，根据不同的能量衰减现象判断射被测部位射线强度的分布差异，观察暗室处理后的射线照相胶片可以发现底片的黑化程度不尽相同，其中黑化明显的区域对应有较大的射线投射强度，在对比分析底片不同区域的黑化程度后，即可对被测件的缺陷进行判断。超声波探伤检测在探测被测件焊缝内部缺陷方面有良好的应用效果，但在十字型焊缝和T 型焊缝的检测中缺乏可行性，两类焊缝可用射线检测的方法判断缺陷，常见的是X 射线、照相探伤。向被测部位发出射线，其在传播过程中依次经过滤板、标记带后到达被测部位，根据穿越物体时的衰减情况进行缺陷的判断，随着被测部位厚度的增加，射线衰减现象愈发明显，底片的感光度底，可以发现此部位的黑度浅；反之。则黑度较深。根据底片的呈现情况，对气孔、夹渣等缺陷进行较为准确的判断。在经过外观检测、超声波检测、射线检测的基础上，由第三方检测机构进一步检测，检验检测结果的可靠性，最终获得可反映被测件实际质量的检测结果。第三方检测的合格率达到100%，表明本建筑工程钢结构无损检测技术具有可行性，检测结果对被测部位的质量有指向性作用。

3.2 回弹法在混凝土强度检测中的应用

房建工程存在诸多的混凝土工程，如基础、主梁、顶板、楼梯等，虽然在施工过程中预留了大量的混凝土试块，但是混凝土在现场养护和标准养护室养护存在很多不确定因素，在强度上升过程中可能存在偏差，不能有效的指导后续施工（如强度不足拆模或进行上部结构施工，发生坍塌事故），此时就需要借助强度回弹仪来检测混凝土强度。回弹仪检测混凝土强度最主要的优点是检测速度快、检测完成后即可读数，得出混凝土强度。回弹仪检测混凝土强度操作流程：从盒子内取出回弹仪，回弹仪弹击杆垂直对准被检测的混凝土构件，缓慢匀速地按压仪器，连接弹击杆按钮松开，回弹仪缓慢向后退，随即弹击杆伸出，在被检测的混凝土结构物表面画出标准方格，将回弹仪的弹击杆对准方格，均匀施加压力，随着弹击杆按压到一定位置时，回弹仪的刻度上显示数值，最后对回弹仪上的数值进行读数，并记录，数据记录完成后去掉最大和最小强度，采用平均法计算混凝土的强度。回弹仪在混凝土强度检测时应用较为广泛，但是在回弹法强度检测过程中，对混凝土外观质量还是有一定影响的，检测完成后混凝土表面与弹击杆接触的位置遗留诸多小坑，后期需要外观修饰。

3.3 超声波检测

由于超声波可以穿透实心物体，与射线检测技术相比，超声波检测技术具有较高的灵敏度，且不会对人的身体产生伤害。超声波检测技术操作原理如下：使用高频率电振荡高压电晶体，促使电压晶体相应的压电效应出现机械振动，发出相应的电波。必须注意，超声波频率是根据高频电振荡频率所决定，会随着这一频率的变化而发生改变。加之，其每一秒钟振动频率较高，能够获得人耳听不到的高频。超声波检测技术用于建设工程内部结构检测中，依托超声波传送出现的信息判定其内部结构性能情况。

（1）钢焊接检测：通过超声波检测钢焊接质量具有操作简单、检测无辐射等优点，便于准确判定钢焊接质量。钢焊接质量受到多种因素的影响，其影响情况会因金属晶粒尺寸减小随之增大，而借助超声波脉冲变化状况检测钢焊缝是否出现缺陷。脉冲波、地面回波是超声波检测仪器可以显示的信号，超声波用于检测钢焊接质量支持达到物体底面，依据缺陷回波信号判定裂缝是否出现缺陷，从而获得准确地检测结果。

（2）混凝土裂缝及强度检测。裂缝：透射法通常用在结构尺寸规则、面积比较小的裂缝检测中，通过透射法对混凝土裂缝进行检测，需要在裂缝两侧慢慢移动接收及发射探头，超声波在两者未相交的情况下未发生明显改变，两者相交能够在裂缝位置构成衍射，接收超声波时间及强度变化情况，获取裂缝的位置及其深度。平行反射法通常用在结构尺寸复杂、裂缝大的构件，能够准确获得裂缝周围相关信息。不得不说，混凝土配合比、原材料等情况均会影响超声波速度，基于此，想要获得周边声速值，沿着裂缝两侧平行开展检测工作。进行移动中，要保证探头及裂缝之间保持较近距离，距离远的条件下检测结果会比裂缝实际深度小。强度：预留混凝土样块及现场取芯样法作为比较常见的检测方法，混凝土质量稳定性比较差，且原材料成分多样，即使使用同一标号的混凝土组成材料改变也会导致超声波传播速度改变。此外，混凝土的内部有水泥与砂土等不同界面，在穿透上述界面时超声波会出现衍射等情况。因混凝土组成材料比较复杂，通过超声波获得的检测结果会出现一定的偏差，超声波的传递速度与原材料情况存在密切的联系，哪怕采用相同的原材料，超声波速度也会由于混凝土配合比的不同有所差异。

3.4 外观检测法

在对高层建筑进行主体结构质量检测过程当中，外观检测法是最基础也是最先使用的一种检测手段，检测工作人员需要对整个高层建筑物的外观外形进行全面分析，并对整个高层建筑的施工质量进行初步检测，在进行外观检测法的过程当中主要包括以下几点：第一，需要观察整个高层建筑物的结构外观，并保证整个高层建筑物未出现任何裂缝和损坏的问题；第二，对于整个高层建筑物的外观和尺寸进行肉眼观测，保证肉眼观测的数据能够满足相应的质量标准；第三，对高层建筑物施工用到的原材料进行调查分析，并测定其强度和稳定性，是否能够满足施工标准的规范和要求。在利用外观检测法对高层建筑物主体结构质量进行检测过程当中，由于外观检测法具有一定的主观性。因此，必须要保证检测工作人员的专业能力和工作经验能够符合工作要求。

3.5 抗压强度检测

为了工程结构安全性能，应当做好混凝土抗压检测。通常使用回弹法和取芯法来测定抗压性。回弹法是利用回弹仪进行检测。当仪器的重锤接触混凝土表面时，重锤会断裂。结构的压力强度可根据碳化深度和回弹值确定。数值显示越高，说明硬度越高。取芯法是指检查员在观察和检测过程中，使用取芯设备从混凝土中获取芯样，然后评估混凝土阻力。这种检测方法相对精确，但不足之处在于会损坏核心结构，影响混凝土的稳定性。尽管岩芯钻探过程是一种有效的检测方法，但在工程结构检测工作中使用不多。在检查混凝土是否开裂时，通常会对模制混凝土结构的试块进行测试或采用回弹法。

3.6 渗漏寻检仪在房建工程防水检测中的应用

房建工程屋顶一般铺设双层防水卷材，采用条粘或点粘的方式固定，如出现粘结不密实或遗漏，降雨后雨水顺着薄弱环节下渗，且渗水后可能会发生大面积漫流现象，粘结部位长期受水浸泡，出现粘结点失效，导致整片防水卷材失效。渗漏寻检仪主要用于检测屋顶受潮和渗漏水情况，可以精确找出渗水位置，具体操作是打开渗漏寻检仪开关，按下电量检查开关（采用电池供电，确保电量满足要求。使用时安装电池，使用后及时取下电池，严禁电池安装在长时间不使用的仪器上，电池的镀锌外壳会被逐渐消耗，里面的化学物质泄漏，会损坏仪器电路板，导致检测数据不准确），按照防水结构形式选择渗漏寻检仪模式（有两种检测模式，主要是灵敏度不同，黄灯亮起代表灵敏度小，适用于平滑的屋顶结构，红灯亮起代表灵敏度大，穿透力较强，适用于不平整的屋顶结构），绘制屋顶表面草图，在屋顶表面与草图相应的位置进行检测，检测完成后形成湿度图。如屋内有明显的渗水现象，测量出大概位置，将渗漏寻检仪放置在对应屋顶的渗漏区域，仪器开机后将灵敏度调整到最大，然后贴在渗漏区域，如仪器没有读数表面干燥，逐步排查渗水区域，存在读数时在草图上进行标记，此时将灵敏度调低，在标记范围内继续寻找，依次缩小检测范围，确定渗漏点位。渗漏寻检仪检测屋面防水卷材缺陷的原理是通过供电系统产生两个低频电子信号，一个电极传输到防水卷材上，另一个电极接收被检防水卷材的信号，仪器距离渗漏点越近，信号越强，仪器读数越大，反之越小，通过反复调频和检测范围的缩小，得到准确的渗漏水位置。屋面防水卷材的铺设质量影响着居住或办公环境，通过渗漏寻检仪无损检测可精确找出防水卷材铺设的质量缺陷，针对渗漏位置单独处理。渗漏寻检仪具有检测速度快，操作简便的特点，检测出渗漏水位置后仅对该位置进行处理即可，避免了大规模的返修处理。

4.建筑工程质量检测控制措施

4.1 确定建筑工程质量检验方法

一种是无损检测技术。无损检测技术在建筑工程质量检测中的应用，主要是工程竣工后的综合质量检测。目前，无损检测质量评价标准针对不同的材料，通过对光电、磁、热等相关信息对整个工程结构进行探究，为工程的安全问题加上一道防固栓。在使用无损检测技术的方法中，我们可以看到它在工程质量控制中起着非常重要的作用，无损检测评价方法具有较高的精度和可靠性，能够确保建设项目的顺利发展。另外，将无损检测技术应用于工程建设中，可以提高工程建设的效率，极大地促进工程建设的可持续发展。另一种是破坏性检测方法。这种检测方式是一种对施工项目进行无损检测的方法。与其他实验相比，该方法具有更高效的检测流程。在实体结构的检测过程中，在选取适用的结构构件时，必须明确批处理在质量评价中的作用。

4.2 钢结构及保护层厚度检测

相对于其他建筑物施工材料而言，钢结构本身就有较强的塑性和韧性且整体材质较为均匀，在各种建筑施工过程当中应用范围十分广泛。要想对整个高层建筑工程主体结构质量进行检测，就必须要对钢结构的性能质量和变形情况进行全面检测，进而保证钢结构的质量能够得到标准要求。目前我国钢结构检测手段相对较为传统，且存在许多问题，因此必须要积极引进国外的先进钢结构检测技术，加强钢结构检测的质量和有效性。在钢结构检测过程当中，受钢结构数量、质量、位置和连接手段的影响，会对整个高层建筑物工程结构施工质量的检测结果产生影响。在开展混凝土浇筑工作时，一般会对钢筋数量进行目测并确定钢筋的直径类型和质量。在完成混凝土构件施工之后，必须要对整个钢筋的变形和位置进行全面测定，因此就需要利用雷达探测器和电磁传感器等设备进行全面检测。

4.3 建筑工程主体结构质检监管方式

第一，质检监督工作准备阶段，需要成立监督小组。在检测工程主体结构过程中情况复杂，需要根据实际情况灵活应对，但应该避免过于随意而造成的疏漏。对于检测样本需要严格根据质量检测标准，具体工作进行针对性的制动检测方案，只有建立行之有效的方案，监督小组才能根据具体方案对质检监督工作进行有效管理。第二，监督小组根据质量检测相关标准规范要求确定监督思路，根据质检方案拟定监督细节规划。规划策略需要监督小组与质检团队共同探讨。在最终明确监督规划内容后，将具体规划下发至各个监督人员，落实具体监督安排与监督责任。同时，也需要将质检要求与监督规划告知施工团队，使其明确质量要求与监督措施，在施工中严格按照质量检测标准进行施工，并且配合监督管理工作，确保质检与监督管理工作落实到位。此外，质量检测工作可以通过邀请专业检测专家团队完成，对建筑工程主体结构检测工作制定详细专业的计划，提升质量检测工作水平。第三，建筑工程竣工验收阶段非常重要，重点是要将质量验收与质检工作分开进行，这是由于两项工作的检测方法有所不同，检测验收是为了对检测进行全面评估，确保质量检测工作的合理性，监督小组一般单独进行检测验收。一旦检测工作出现不足之处，可以由监督小组进行讨论。